Олег Юрьевич Шешуков, главный научный сотрудник лаборатории порошковых, композиционных и наноматериалов, Институт металлургии Уральского отделения РАН; д.т.н., профессор, директор Института новых материалов и технологий, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19
Oleg Yu. Sheshukov, Chief Researcher of the Laboratory of Powder, Composite and Nano-Materials, Institute of Metallurgy, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Dr. Sci. (Eng.), Prof., Director of the Institute of New Materials and Technologies, Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin
101 Amundsena Str., Yekaterinburg 620016, Russian Federation
19 Mira Str., Yekaterinburg 620002, Russian Federation
Михаил Аркадьевич Михеенков, д.т.н., старший научный сотрудник лаборатории пирометаллургии черных металлов, Институт металлургии УрО РАН; профессор, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19
Mikhail A. Mikheenkov, Dr. Sci. (Eng.), Senior Researcher of the Laboratory “Pyrometallurgy of Ferrous Metals”, Institute of Metallurgy, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Prof., Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin
101 Amundsena Str., Yekaterinburg 620016, Russian Federation
19 Mira Str., Yekaterinburg 620002, Russian Federation
Денис Константинович Егиазарьян, к.т.н., старший научный сотрудник, заведующий лабораторией проблем техногенных образований, Институт металлургии УрО РАН; доцент кафедры металлургии железа и сплавов, Уральский федеральный университет им. Первого Президента Б.Н. Ельцина
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19
Denis K. Egiazar’yan, Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher, Head of the Laboratory of Technogenic Formations Problems, Institute of Metallurgy, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Assist. Prof. of the Chair of Metallurgy of Iron and Alloys, Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin
101 Amundsena Str., Yekaterinburg 620016, Russian Federation
19 Mira Str., Yekaterinburg 620002, Russian Federation
Александр Михайлович Михеенков, аспирант кафедры «Металлургия железа и сплавов»
Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19
Aleksandr M. Mikheenkov, Postgraduate of the Chair “Metallurgy of Iron and Alloys”
19 Mira Str., Yekaterinburg 620002, Russian Federation
Михаил Витальевич Клеоновский, инженер 1-й категории кафедры «Металлургия железа и сплавов»
Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19
Mikhail V. Kleonovskii, Engineer of the Chair “Metallurgy of Iron and Alloys”
19 Mira Str., Yekaterinburg 620002, Russian Federation
Олег Владимирович Матюхин, к.т.н., доцент кафедры теплофизики и информатики в металлургии
Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19
Oleg V. Matyukhin, Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof. of the Chair “Thermal Physics and Informatics in Metallurgy”
19 Mira Str., Yekaterinburg 620002, Russian Federation
В статье приведены результаты анализа механизма образования сталеплавильных шлаков. Показано, что в настоящее время в сталеплавильной отрасли используются два способа рафинирования стали – окислительный и восстановительный. Способ окислительного рафинирования реализуется в конвертерах и дуговых сталеплавильных печах (ДСП) и в первую очередь направлен на извлечение из выплавляемой стали фосфора, а восстановительное рафинирование происходит в агрегате ковш–печь (АКП) и направлено на удаление из стали серы. Особенности этих процессов сказываются на формировании фазового состава сталеплавильных шлаков. В условиях окислительного рафинирования в шлаках ДСП формируются вюстит FeO, магнетит Fe3O4 , ларнит β-2СaO·SiО2 и мервинит 3СаO·MgO·2SiO2 , а в условиях восстановительного рафинирования в шлаках АКП формируются майенит 12СаO·7Al2O3 , периклаз MgO, низкотемпературная модификация двухкальциевого силиката – шеннонит γ-2СaO·SiО2 , СаS и FeO. Из минералов в составе шлаков ДСП и АКП гидравлической активностью обладают майенит 12СаO·7Al2O3 и ларнит β-2СaO·SiО2 . На основе теоретического анализа способов формирования сульфатированных гидравлически активных фаз показана возможность придания сталеплавильным шлакам путем помола свойств минеральных вяжущих веществ без их дополнительной термической обработки.
The article presents the results of analysis of steelmaking slags formation. It is shown that currently two methods of steel refining are used in the steelmaking industry – oxidative and reducing. The method of oxidative refining is implemented in electric arc furnaces (EAF), and is primarily aimed at extracting phosphorus from the steel being smelted. Reducing refining is implemented in the ladle-furnace unit (LF) and is aimed at removing sulfur from steel. The features of these processes affect the formation of the phase composition of steelmaking slags. Under conditions of oxidative refining, wustite FeO, magnetite Fe3O4 , larnite β-2CaO·SiO2 and merwinite 3CaO·MgO·2SiO2 are formed in EAF slags, and under conditions of reducing refining in LF slags, mayenite 12CaO·7Al2O3 , periclase MgO, low–temperature modification of dicalcium silicate – γ-2CaO·SiO2 , CaS and FeO. Of the minerals in the composition of EAF slags and LF slags, mayenite 12CaO·7Al2O3 and larnite β-2CaO·SiO2 have hydraulic activity. Based on the theoretical analysis of the formation of sulfated hydraulically active phases, the possibility of imparting properties of mineral binders to steelmaking slags by grinding without their additional thermal preparation is shown.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.